Xây dựng sách điện tử và tổ chức dạy học trên mạng một số kiến thức về từ trường trong chương trình vật lý trung học phổ thông

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

TRẦN VĂN HUY

XÂY DỰNG SÁCH ĐIỆN TỬ VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC
TRÊN MẠNG MỘT SỐ KIẾN THỨC VỀ TỪ TRƢỜNG
TRONG CHƢƠNG TRÌNH VẬT LÝ TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

LUẬN VĂN THẠC SỸ SƢ PHẠM VẬT LÍ

HÀ NỘI – 2015


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

TRẦN VĂN HUY

XÂY DỰNG SÁCH ĐIỆN TỬ VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC
TRÊN MẠNG MỘT SỐ KIẾN THỨC VỀ TỪ TRƢỜNG
TRONG CHƢƠNG TRÌNH VẬT LÝ TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

LUẬN VĂN THẠC SỸ SƢ PHẠM VẬT LÍ
Chuyên ngành: Lí luận và phƣơng pháp dạy học
(bộ môn Vật lí)
Mã số: 60 14 01 11

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS. TS. Nguyễn Xuân Thành

HÀ NỘI – 2015

LỜI CẢM ƠN

Tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành:
Trường Đại học Giáo dục-Đại học Quốc Gia Hà Nội, Các Khoa và các phòng
chức năng đã tạo mọi điều kiện cho tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu,
tiến hành luận văn.
Thầy giáo hướng dẫn: PGS. TS. Nguyễn Xuân Thành đã tận tình chỉ dẫn, giúp
đỡ tác giả hoàn thành luận văn này.
Gia đình và toàn thể anh em, bạn bè, đồng nghiệp đã quan tâm, động viên,
giúp đỡ trong suốt quá trình thực hiện luận văn.
Hà Nội, tháng 10 năm 2015
Tác giả

Trần Văn Huy

i


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

CNTT

Công nghệ thông tin

CSVC

Cơ sở vật chất

DHGQVĐ

Dạy học giải quyết vấn đề

DHVL

Dạy học vật lí

GD&ĐT

Giáo dục và Đào tạo

GV

Giáo viên

HĐ

Hoạt động

HS

Học sinh

PTDH

Phương tiện dạy học

SGK

Sách giáo khoa

TH

Thực hành

THPT

Trung học phổ thông

TN

Thí nghiệm

TNSP

Thực nghiệm sư phạm

VL

Vật lí

ii


MỤC LỤC
Lời cảm ơn ......................................................................................................... i
Danh mu ̣c chữ viế t tắ t ....................................................................................... ii
Mục lục............................................................................................................. iii
Danh mu ̣c hin

̀ h ................................................................................................ vii
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI .............. 6
1.1. Tổ chức hoạt động giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học vật lí .... 6
1.2. Cơ sở khoa học của việc tổ chức hoạt động giải quyết vấn đề của học sinh.... 7
1.2.1. Chu trình sáng tạo khoa học .................................................................... 7
1.2.2. Tiến trình khoa học giải quyết vấn đề ..................................................... 8
1.3. Các pha của tiến trình dạy học giải quyết vấn đề .................................... 10
1.3.1. Các pha của tiến trình dạy học giải quyết vấn đề ................................. 10
1.3.2. Hình thức hoạt động nhóm trong các pha của tiến trình dạy học giải
quyết vấn đề .................................................................................................... 13
1.4. Sách điện tử và tổ chức dạy học trên mạng theo các pha của tiến trình dạy
học giải quyết vấn đề....................................................................................... 17
1.4.1. Sách điện tử ........................................................................................... 17
1.4.2. Cấu trúc sách điện tử ............................................................................. 19
1.4.3. Tổ chức dạy học trên mạng theo các pha của tiến trình dạy học giải
quyết vấn đề .................................................................................................... 20
1.5. Giới thiệu về “Trường học kết nối” ......................................................... 23
1.6. Vai trò của mạng “Trường học kết nối” trong tổ chức chuyên đề ........... 26
1.7. Quy trình tổ chức lớp học qua mạng ........................................................ 27
1.8. Kết luận chương 1 .................................................................................... 28
CHƢƠNG 2: XÂY DỰNG SÁCH ĐIỆN TỬ VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC
TRÊN MẠNG MỘT SỐ KIẾN THỨC VỀ TỪ TRƢỜNG TRONG
CHƢƠNG TRÌNH VẬT LÝ TRUNG HỌC PHỔ THÔNG ..................... 30
2.1. Phân tích đặc điểm và xây dựng mục tiêu dạy học chương “Từ trường” 30

iii


2.1.1. Nội dung kiến thức chương “Từ trường” .............................................. 30

2.1.2. Chuẩn kiến thức và kĩ năng của chương “Từ trường” theo chương trình
Vật lí 11 ........................................................................................................... 33
2.1.3. Xây dựng mục tiêu dạy học chương “Từ trường” ................................ 34
2.2. Lựa chọn và xây dựng chủ đề .................................................................. 36
2.3. Xây dựng sách điện tử về Từ trường trong chương trình Vật lý trung học
phổ thông ......................................................................................................... 37
2.3.1. Ý tưởng sư phạm việc xây dựng sách điện tử trong dạy học hiện nay 37
2.3.2. Nội dung của sách điện tử Từ trường ................................................... 41
2.4. Sử dụng sách giáo khoa điện tử trên mạng “Trường học kết nối” hỗ trợ tổ
chức dạy học chương Từ trường – Vật lý 11 theo các pha DH QGVĐ ........ 51
2.4.1. Tổ chức dạy học bài “Động cơ điện một chiều” ................................... 51
2.4.2. Tiến trình dạy học bài “Động cơ điện một chiều” ................................ 54
2.5. Kết luận chương 2 .................................................................................... 59
CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ................................................ 61
3.1. Mục đích, đối tượng, phương pháp và nội dung thực nghiệm sư phạm .. 61
3.1.1. Mục đích thực nghiệm .......................................................................... 61
3.1.2. Đối tượng và thời gian thực nghiệm ..................................................... 61
3.1.3. Phương pháp thực nghiệm .................................................................... 61
3.1.4. Nội dung thực nghiệm ........................................................................... 62
3.2. Kế hoạch thực nghiệm sư phạm ............................................................... 62
3.2.1. Trước thời gian dạy học ở trường phổ thông ........................................ 62
3.2.2. Thời gian dạy học ở trường phổ thông.................................................. 62
3.2.3. Sau thời gian dạy học ở trường phổ thông ............................................ 63
3.3. Phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm .................................................. 63
3.3.1. Bước đầu đánh giá tính khả thi của tiến trình dạy học đã thiết kế ........ 63
3.3.2. Bước đầu đánh giá hiệu quả của tiến trình dạy học đã thiết kế được
trong việc nâng cao tính tích cực, sáng tạo của HS trong học tập .................. 65
3.3.3. Ưu điểm, nhược điểm phần mềm Từ trường ........................................ 69

iv

3.4. Phân tích kết quả khảo sát ý kiến giáo viên và học sinh .......................... 69
3.5. Kết luận chương 3 .................................................................................... 71
KẾT LUẬN .................................................................................................... 72
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 75
PHỤ LỤC ....................................................................................................... 77

v


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Chu trình sáng tạo khoa học .............................................................. 8
Hình 1.2. Sơ đồ tiến trình giải quyết vấn đề ..................................................... 9
Hình 1.3. Sơ đồ các pha của tiến trình dạy học phỏng theo tiến trình xây dựng,
bảo vệ tri thức mới trong nghiên cứu khoa học .............................................. 12
Hình 1.4.. Mục công văn ................................................................................. 23
Hình 1.5. Mục tin tức ...................................................................................... 24
Hình 1.6. Mục học liệu .................................................................................... 25
Hình 2.1. Trang 1, kiến thức về nam châm vĩnh cửu ...................................... 41
Hình 2.2. Trang 2, kiến thức về từ trường của dòng điện ............................... 42
Hình 2.3. Trang 3, kiến thức về từ phổ - đường sức từ................................... 42
Hình 2.4. Trang 4, kiến thức về từ trường của ống dây có dòng điện ............ 43
Hình 2.5. Trang 5, kiến thức về sự nhiễm từ của Sắt, Thép – Nam châm ...... 43
Hình 2.6. Trang 6, kiến thức về ứng dụng của nam châm .............................. 44
Hình 2.7. Bạn Tuyền gặp bác thợ để tìm hiểu về cấu tạo động cơ điện ......... 45
Hình 2.8. Hai bộ phận chính của động cơ là Roto và Stato ............................ 45
Hình 2.9. Cấu tạo của chổi than để đưa dòng điện vào cuộn dây ................... 45
Hình 2.10. Hướng dẫn chế tạo động cơ điện một chiều đơn giản cách 1 ....... 46
Hình 2.11. Hướng dẫn chế tạo động cơ điện một chiều đơn giản cách 2 ....... 47

Hình 2.12. Hướng dẫn chế tạo động cơ điện một chiều đơn giản cách 3 ....... 47
Hình 2.13. Từ trường của dòng diện chạy trong dây dẫn thẳng ..................... 48
Hình 2.14. Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tròn
......................................................................................................................... 49
Hình 2.15. Từ trường của dòng điện chạy trong ống dây dẫn hình trụ .......... 49
Hình 2.16. Hình ảnh trích ra từ video hiện tượng cực quang ......................... 50
Hình 2.17. Nội dung minh họa về lời giải thích hiện tượng cực quang trong
sách điện tử...................................................................................................... 50
Hình 3.1. HS tích cực trong cả HĐ nhóm và HĐ cá nhân .............................. 66

vi


Hình 3.2. HS khẳng định được vai trò của mình trong nhóm ......................... 66
Hình 3.3. HS tự tin báo cáo và bảo vệ kết quả HĐ nhóm ............................... 67
Hình 3.4. HS say mê với việc chế tạo sản phẩm ............................................. 68
Hình 3.5. HS đánh giá theo phiếu mẫu rất nghiêm túc ................................... 68

vii


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Bác Hồ đã dạy: “Về cách học, phải lấy tự học làm cốt”. Trong các
phương pháp học thì cốt lõi là phương pháp tự học. Xã hội ngày càng phát
triển, lượng kiến thức cần cập nhật ngày càng nhiều vì thế tự học đang trở
thành chiếc chìa khóa vàng trong việc chiếm lĩnh kho tàng tri thức nhân loại
và là con đường tạo ra tri thức bền vững cho mỗi người. Chỉ có tự học học
sinh mới có lòng say mê học tập phát huy hết năng lực sáng tạo của mình.
Chính vì tầm quan trọng của tự học mà việc phục vụ ngày càng tốt hơn cho

hoạt động tự học và phương châm học suốt đời đang là một trong những xu
hướng đổi mới phương pháp dạy học hiện nay. Có nhiều hình thức tự học
khác nhau trong đó có thể sử dụng sách điện tử trong tự học. Sách điện tử có
những lợi thế mà sách in thông thường không thể có được đó là: rất gọn nhẹ,
có thể tinh chỉnh về kích cỡ, màu sắc và các thao tác cá nhân tùy theo sở thích
của người học. Một đặc điểm nổi bậc đó là khả năng lưu trữ thông tin, chuyển
tải được thông tin kiến thức đầy đủ thông qua các media. Tuy nhiên trong quá
trình dạy học có những điểm khác biệt giữa học tập theo lớp học có GV giảng
dạy và học tập từ xa thông qua sách điện tử.
Vật lý là một môn khoa học thực nghiệm, việc áp dụng các phương tiện
trực quan vào quá trình dạy học là cần thiết, đặc biệt là việc sử dụng các thí
nghiệm. Tuy nhiên trong quá trình dạy học không phải lúc nào giáo viên cũng
có thể dùng các mô hình, tranh vẽ hay thí nghiệm cho HS sử dụng nhất là các
thí nghiệm phức tạp không thể thực hiện do các điều kiện về thời gian,
CSVC. Nhờ sự phát triển của CNTT ứng dụng vào quá trình dạy học sử dụng
các video ghi lại các quá trình Vật lý cho phép ta quan sát cẩn thận và có thể
nghiên cứu sâu và rộng hơn, xoá bỏ ngăn cách giữa nhà trường và tự nhiên
tạo hứng thú học tập cho học sinh, tiết kiệm thời gian, giải phóng học sinh
khỏi những thao tác không cần thiết.

1


Về sách điện tử có thể khai thác từ nhiều nguồn: Sản phẩm nước ngoài
hiện bán tự do trên thị trường khá phong phú và rẻ, nhưng nói chung không
sát với chương trình giáo dục Việt nam; sản phẩm nội địa về hướng dẫn tự
học đặc biệt là sách điện tử Vật lý chưa nhiều. Trong các sách điện tử Vật lý
lớp 11 thì có sách điện tử nội dung theo SGK cũ, có sách điện tử chưa chú ý
tới nội dung luyện tập cho HS, chưa hướng dẫn HS cách tự học, chưa sát
chương trình sách giáo khoa Vật lý 11 xuất bản năm 2008…

Từ những lý do trên để góp phần nâng cao chất lượng dạy học Vật lý, tôi
lựa chọn đề tài: Xây dựng sách điện tử và tổ chức dạy học trên mạng một số
kiến thức về từ trường trong chương trình Vật lý trung học phổ thông.
2. Mục đích nghiên cứu
Đề xuất một cách xây dựng sách điện tử và tổ chức dạy học trên mạng
một số kiến thức về từ trường trong chương trình Vật lý THPT nhằm tăng
cường năng lực tự học của học sinh.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
Thứ nhất: Cơ sở lý luận của đề tài. Trong phần này, đề tài sẽ hê ̣ thố ng hóa cơ
sở lý luâ ̣n và thực tiễn về sách điện tử và tổ chức dạy học trên mạng.
Thứ hai: Xây dựng sách điện tử và tổ chức dạy học trên mạng một số kiến
thức về từ trường trong chương trình Vật lý THPT.
Thứ ba: Đánh giá tính hiệu quả, ưu nhược điểm của việc tự học trên mạng
của học sinh THPT.
4. Khách thể, đối tƣợng nghiên cứu
Khách thể nghiên cứu là quá trình dạy và học một số kiến thức về từ
trường của giáo viên và học sinh THPT.

2


Đối tượng nghiên cứu là xây dựng hệ thống bài học một số kiến thức về
từ trường trong chương trình Vật lý THPT dưới dạng số hóa hỗ trợ quá trình
tự học của học sinh.
5. Vấn đề nghiên cứu
Đề tài tập trung vào nghiên cứu hai vấn đề cơ bản sau:
- Làm thế nào để tăng cường năng lực tự học của học sinh THPT?
- Giải pháp nào góp phần nâng cao năng lực tự học của học sinh THPT?
6. Giả thuyết khoa học
Việc thiết kế được sách điện tử một số kiến thức về từ trường trong

chương trình Vật lý THPT theo hướng tăng cường năng lực tự học của học
sinh, kết hợp dạy học bằng sách điện tử này với các hình thức dạy học khác sẽ
tăng cường năng lực tự học của HS và nâng cao chất lượng việc dạy học Vật
lý ở trường phổ thông.
7. Giới hạn và phạm vi nghiên cứu
Xây dựng sách điện tử một số kiến về từ trường trong chương trình Vật
lý THPT gồm 4 bài, mỗi bài có các mô đun mục tiêu bài học, mô đun nội
dung bài học, mô đun bài tập, mô đun tài liệu bổ sung; bên cạnh đó là các
môđun Thí nghiệm, Graph, Thi trắc nghiệm, Diễn đàn thảo luận nhằm chuyển
tải được thông tin kiến thức một cách đầy đủ, sinh động, phong phú và đa
dạng các media: văn bản, hình ảnh, âm thanh, thí nghiệm mô phỏng …; tạo
đươc giao tiếp hai chiều, dễ dàng đưa vào các thư viện điện tử hiện đang rất
phổ biến.
Thời gian: từ ngày 05/11/2014 đến ngày 30/10/2015.
8. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- Ý nghĩa lý luận của đề tài:

3


Tổng quan về cơ sở lí luận của việc đổi mới PPDH Vật lý. Giới thiệu
về dạy học trên mạng và tình hình ứng dụng dạy học trên mạng trong dạy học.
- Ý nghĩa thực tiễn của đề tài:
+ Sử dụng CNTT để thiết kế các bài học dưới dạng sách điện tử.
+Xây dựng sách điện tử một số kiến về từ trường trong chương trình Vật lý
THPT
+Tiến hành áp dụng sách điện tử một số kiến về từ trường trong chương trình
Vật lý THPT.
9. Phƣơng pháp nghiên cứu
Luận văn sử dụng một số phương pháp nghiên cứu sau:

Nhóm phương pháp nghiên cứu lý luận: Sưu tầm, đọc tài liệu, nghiên cứu các
văn bản về sách điện tử và dạy học trên mạng.
Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn:
+ Tìm hiểu việc dạy, việc học trên lớp và tự học phần từ trường trong chương
trình Vật lý THPT nhằm sơ bộ đánh giá tình hình dạy học chương này.
+ Tìm hiểu việc sử dụng hệ thống mạng máy tính và máy tính phục vụ giảng
dạy các môn học ở trường THPT.
+ Quan sát, dự giờ, phỏng vấn và điều tra bằng phiếu đối vơi GV và HS về
viêc áp dụng CNTT trong dạy học Vật lý ở trường phổ thông hiện nay; đánh
giá của GV, HS về giờ học có sử dụng CNTT; ý kiến của GV, HS về vấn đề
ứng dụng CNTT.
+ Thực nghiệm sư phạm: Tiến hành giảng dạy ở trường THPT Phan Huy Chú
– Đống Đa theo phương án đã thiết lập. Phân tích định tính và định lượng kết
quả thu được trong quá trình thực nghiệm sư phạm, từ đó rút ra kết luận của
đề tài.

4


10. Cấu trúc của luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận, khuyến nghị, tài liệu tham khảo, phụ lục,
nội dung chính của luận văn được trình bày trong ba chương
Chƣơng 1: Cơ sở lý luận của đề tài
Chƣơng 2: Xây dựng sách điện tử và tổ chức dạy học trên mạng một số kiến
thức về từ trường trong chương trình Vật lý THPT
Chƣơng 3: Thực nghiệm sư phạm.

5

CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Tổ chức hoạt động giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học vật lí
Nhiệm vụ của giáo dục là tạo ra những con người có trí tuệ phát triển,
giàu tính sáng tạo và nhân văn. Trước tình hình đó, nhiệm vụ quan trọng được
đề ra cho các môn học trong nhà trường phổ thông là phải làm sao cho khi
vào cuộc sống, tham gia vào lao động, sản xuất hoặc nghiên cứu khoa học,
HS có thể nhanh chóng tiếp thu được cái mới, thích ứng được với những nhu
cầu của xã hội. Để làm được việc đó, ngoài việc trang bị kiến thức, kĩ năng
cần thiết, các môn học phải tạo ra cho họ tiềm lực nhất định để họ thu được
những hiểu biết xa hơn những gì mà họ đã thu lượm được khi còn ngồi trên
ghế nhà trường. Tiềm lực đó chính là khả năng giải quyết những vấn đề mà
thực tiễn đặt ra, khả năng tự vạch ra con đường để đạt đến những nhận thức
mới, tìm ra giải pháp mới. Tiềm lực đó nằm trong phương pháp tư duy và
hành động một cách khoa học.
Vì vậy, việc dạy học nói chung và dạy học vật lí nói riêng cần phải đổi
mới mạnh mẽ về nội dung và phương pháp, nhất là đổi mới phương pháp dạy
và học sao cho nâng cao tính tích cực, sáng tạo của HS trong dạy học. Để đạt
được điều này, trong quá trình dạy học ở trường phổ thông cần phải tổ chức
HS tham gia vào các HĐ nhận thức phỏng theo HĐ của các nhà khoa học, qua
đó ngoài việc có thể giúp HS trang bị kiến thức cho bản thân, đồng thời còn
cho họ rèn luyện tính sáng tạo khoa học và năng lực giải quyết vấn đề. Vì
vậy, phương pháp dạy học mới hiện nay được xây dựng trên tinh thần dạy học
giải quyết vấn đề thông qua việc tổ chức cho HS HĐ tích cực chiếm lĩnh kiến
thức mà cơ sở của nó là 2 lí thuyết phát triển nhận thức của Jean Piaget (18961980) và Lép Vưgôtski (1896-1934). Việc học tập của HS có bản chất HĐ,
thông qua HĐ của bản thân mà chiếm lĩnh kiến thức, hình thành và phát triển
năng lực trí tuệ cũng như quan điểm đạo đức, thái độ. Như vậy, dạy học là
dạy HĐ. Trong quá trình dạy học, HS là chủ thể nhận thức, GV có vai trò tổ

6

chức, kiểm tra và định hướng HĐ học tập của HS với phương pháp hợp lí để
HS tích cực chiếm lĩnh, xây dựng tri thức. Quá trình dạy học các kiến thức
thuộc một môn khoa học cụ thể được hiểu là quá trình HĐ của GV và của HS
trong sự tương tác thống nhất biện chứng của 3 thành phần trong hệ dạy học
bao gồm: GV, HS và tư liệu HĐ dạy học.
Tóm lại, theo quan điểm hiện đại thì dạy học là dạy giải quyết vấn đề;
quá trình dạy - học là hệ thống các hành động có mục đích của GV tổ chức
HĐ trí óc và tay chân của HS, đảm bảo cho HS chiếm lĩnh được nội dung dạy
học với các mục tiêu xác định. Trong quá trình dạy học, GV tổ chức định
hướng hành động chiếm lĩnh tri thức vật lí của HS phỏng theo tiến trình của
chu trình sáng tạo khoa học. Chúng ta có thể hình dung diễn biến của HĐ dạy
học như sau:
+ GV tổ chức tình huống (giao nhiệm vụ cho HS): HS hăng hái nhận nhiệm
vụ, gặp khó khăn, nảy sinh vấn đề cần giải quyết. Dưới sự chỉ đạo của GV,
vấn đề được diễn đạt chính xác hóa, phù hợp với nội dung và mục tiêu dạy
học xác định.
+ HS tích cực tìm tòi giải quyết vấn đề đặt ra. Với sự theo dõi, định hướng,
giúp đỡ của GV, HĐ học của HS diễn ra theo một tiến trình hợp lí, phù hợp
với những đòi hỏi của phương pháp luận.
+ GV chỉ đạo sự trao đổi, tranh luận của HS, bổ sung, tổng kết, khái quát hóa,
thể chế hóa tri thức và kiểm tra kết quả học phù hợp với mục tiêu dạy học các
nội dung kiến thức đã xác định.
1.2. Cơ sở khoa học của việc tổ chức hoạt động giải quyết vấn đề của học sinh
1.2.1. Chu trình sáng tạo khoa học
Cơ sở lí luận của việc phát triển khả năng sáng tạo của HS trong quá trình dạy
học là sự hiểu biết những quy luật sáng tạo khoa học tự nhiên. Có thể trình
bày quá trình sáng tạo khoa học bằng chu trình gồm 4 giai đoạn chính (Hình
1.1): Từ sự khái quát hoá những sự kiện khởi đầu đi đến xây dựng mô hình
7

trừu tượng của hiện tượng (đề xuất giả thuyết); từ mô hình suy ra các hệ quả
lôgíc; từ hệ quả đi đến thiết kế và tiến hành kiểm tra bằng thực nghiệm; nếu
các sự kiện thực nghiệm phù hợp với hệ quả dự đoán thì giả thuyết trở thành
chân lí khoa học (một định luật, một thuyết vật lí) và kết thúc một chu trình.
Mô

hình,

giả

Các hệ quả lôgíc

thuyết trừu tượng

Các sự kiện xuất
Thực nghiệm

phát

Hình 1.1. Chu trình sáng tạo khoa học
Những hệ quả ngày một nhiều nên phạm vi ứng dụng của các thuyết và
định luật vật lí ngày càng mở rộng. Đến khi xuất hiện những sự kiện thực
nghiệm mới không phù hợp với các hệ quả rút ra từ lí thuyết thì điều đó dẫn
tới phải xem lại lí thuyết cũ và chỉnh lí lại hoặc phải thay đổi mô hình giả
thuyết, lại bắt đầu một chu trình mới, xây dựng những giả thuyết mới, thiết kế
những thiết bị mới để kiểm tra và nhờ đó mà kiến thức của nhân loại ngày
càng phong phú thêm.
1.2.2. Tiến trình khoa học giải quyết vấn đề

Tương ứng với chu trình sáng tạo khoa học thì việc xây dựng kiến thức vật lí
cụ thể có tiến trình HĐ giải quyết vấn đề được mô tả như sau:

8


Vấn đề
(Đòi hỏi tìm kiếm xây dựng kiến thức)
Điều kiện cần sử dụng
để đi tìm câu trả lời cho vấn đề đặt ra

Giải quyết bài toán
BÀI TOÁN
KẾT LUẬN / NHẬN ĐỊNH

Vấn đề (Đòi hỏi kiểm nghiệm, ứng dụng
thực tiễn kiến thức)

Điều kiện cần sử dụng để tìm câu trả lời cho vấn đề đặt
ra, một mặt nhờ suy luận, mặt khác nhờ TN và quan sát.

Giải bài toán bằng suy luận

Giải bài toán bằng TN và

lí thuyết

quan sát

BÀI TOÁN

KẾT LUẬN (Thu được

KẾT LUẬN (Thu được

nhờ suy luận lí thuyết)

nhờ TN và quan sát)

Hình 1.2. Sơ đồ tiến trình giải quyết vấn đề
khi xây dựng, kiểm nghiệm, ứng dụng kiến thức
+ Đề xuất vấn đề: Từ cái đã biết và nhiệm vụ cần giải quyết nảy sinh nhu
cầu về cái còn chưa biết, về cách giải quyết không có sẵn, nhưng hi vọng có
thể tìm tòi, xây dựng được. Và diễn đạt nhu cầu đó thành câu hỏi.
+ Suy đoán giải pháp: Để giải quyết vấn đề đặt ra, suy đoán điểm xuất phát
cho phép đi tìm lời giải: chọn hoặc đề xuất mô hình có thể vận hành được để

9


đi tới cái cần tìm; hoặc phỏng đoán các biến cố thực nghiệm có thể xảy ra mà
nhờ đó có thể khảo sát thực nghiệm để xây dựng cái cần tìm.
+ Khảo sát lí thuyết và/hoặc thực nghiệm: Vận hành mô hình rút ra kết luận
lôgíc về cái cần tìm và/hoặc thiết kế phương án thực nghiệm, tiến hành thực
nghiệm, thu lượm các dữ liệu cần thiết và xem xét, rút ra kết luận về cái cần
tìm.
+ Kiểm tra, vận dụng kết quả: Xem xét khả năng chấp nhận được của các
kết quả tìm được, trên cơ sở vận dụng chúng để giải thích/tiên đoán các sự
kiện và xem xét sự phù hợp giữa lí thuyết và thực nghiệm. Xem xét sự cách
biệt giữa kết luận có được nhờ suy luận lí thuyết với kết luận có được từ các
dữ liệu thực nghiệm để quy nạp chấp nhận kết quả tìm được khi có sự phù

hợp giữa lí thuyết và thực nghiệm, hoặc để xét lại, bổ sung, sửa đổi đối với
thực nghiệm hoặc đối với sự xây dựng và vận hành mô hình xuất phát khi
chưa có sự phù hợp giữa lí thuyết và thực nghiệm, nhằm tiếp tục tìm tòi xây
dựng cái cần tìm.
Theo tác giả Phạm Hữu Tòng, có thể khái quát tiến trình khoa học giải
quyết vấn đề khi xây dựng, kiểm nghiệm hoặc ứng dụng thực tiễn một kiến
thức cụ thể bởi sơ đồ hình 1.2.
1.3. Các pha của tiến trình dạy học giải quyết vấn đề
1.3.1. Các pha của tiến trình dạy học giải quyết vấn đề
Để phát huy đầy đủ vai trò tích cực của HS trong HĐ cá nhân và thảo
luận tập thể nhằm giải quyết vấn đề cũng như vai trò của GV trong việc tổ
chức, kiểm tra, định hướng các HĐ đó thì với mỗi nhiệm vụ nhận thức cần
phải được thực hiện theo các pha như sau (Hình 1.3):
+ Pha thứ nhất: Chuyển giao nhiệm vụ, bất ổn hoá tri thức, phát biểu vấn đề
Trong pha này, GV giao cho HS một nhiệm vụ có tiềm ẩn vấn đề. Dưới sự
hướng dẫn của GV, HS quan tâm đến nhiệm vụ đặt ra, sẵn sàng nhận và tự

10


nguyện thực hiện nhiệm vụ. Trong quá trình giải quyết nhiệm vụ đó, quan
niệm và giải pháp ban đầu của HS được thử thách và HS ý thức được khó
khăn. Lúc này vấn đề đối với HS xuất hiện, dưới sự hướng dẫn của GV vấn
đề đó được chính thức diễn đạt.
+ Pha thứ 2: Học sinh hành động độc lập, tích cực, trao đổi, tìm tòi giải quyết
vấn đề
Sau khi đã phát biểu vấn đề, HS độc lập HĐ, xoay trở để vượt qua khó
khăn. Trong quá trình đó, khi cần, vẫn phải có sự định hướng của GV. Trong
quá trình tìm tòi giải quyết vấn đề, HS diễn đạt, trao đổi với người khác trong
nhóm về cách giải quyết vấn đề của mình và kết quả thu được, qua đó có thể

chỉnh lí, hoàn thiện tiếp. Dưới sự hướng dẫn của GV, hành động của HS được
định hướng phù hợp với tiến trình nhận thức khoa học và thông qua các tình
huống thứ cấp khi cần. Qua quá trình dạy học, cùng với sự phát triển năng lực
giải quyết vấn đề của HS, các tình huống thứ cấp sẽ giảm dần. Sự định hướng
của GV chuyển dần từ định hướng khái quát chương trình hoá (theo các bước
tuỳ theo trình độ của HS) tiệm cận dần đến định hướng tìm tòi sáng tạo, nghĩa
là GV chỉ đưa ra cho HS những gợi ý sao cho HS có thể tự tìm tòi, huy động
hoặc xây dựng những kiến thức và cách thức HĐ thích hợp để giải quyết
nhiệm vụ mà họ đảm nhận. Nghĩa là dần dần bồi dưỡng cho HS khả năng tự
xác định hành động thích hợp trong những tình huống không phải là quen
thuộc đối với họ. Để có thể thực hiện tốt vai trò định hướng của mình trong
quá trình dạy học, GV cần phải nắm vững quy luật chung của quá trình nhận
thức khoa học, lôgíc hình thành các kiến thức vật lí, những hành động thường
gặp trong quá trình nhận thức vật lí, những phương pháp nhận thức vật lí phổ
biến để hoạch định những hành động, thao tác cần thiết của HS trong quá
trình chiếm lĩnh một kiến thức hay một kĩ năng xác định.
+ Pha thứ 3: Tranh luận, thể chế hoá, vận dụng tri thức mới

11


Trong pha này, dưới sự hướng dẫn của GV, HS tranh luận, bảo vệ cái
xây dựng được. GV chính xác hoá, bổ sung, thể chế hóa tri thức mới. HS
chính thức ghi nhận tri thức mới và vận dụng.
Pha thứ nhất:
Chuyển

Tình huống có tiềm ẩn vấn đề

giao

nhiệm vụ, bất
Phát biểu vấn đề - bài toán

ổn hóa tri thức,
phát biểu
Pha thứ 2: vấn
HS
hành động
đề độc

Giải quyết vấn đề: suy đoán, thực hiện giải pháp

lập tích cực, trao
đổi tìm tòi giải

Kiểm tra, xác nhận kết quả: xem xét sự phù hợp của lí

quyết vấn đề

thuyết và thực nghiệm

Pha

thứ

3:

Trình bày, thông báo, Thảo luận, bảo vệ kết quả

Tranh luận, thể
chế hóa, vận
dụng tri thức

Vận dụng tri thức mới để giải quyết nhiệm vụ đặt ra

mới

tiếp theo

Hình 1.3. Sơ đồ các pha của tiến trình dạy học phỏng theo tiến trình xây
dựng, bảo vệ tri thức mới trong nghiên cứu khoa học
Tổ chức dạy học theo tiến trình trên, GV đã tạo điều kiện thuận lợi để
HS phát huy sự tích cực hành động xây dựng kiến thức đồng thời cũng phát
huy được vai trò tương tác của tập thể HS đối với quá trình nhận thức của mỗi
cá nhân HS. Tham gia vào quá trình giải quyết vấn đề như vậy, HĐ của HS đã
được định hướng phỏng theo tiến trình xây dựng kiến thức trong nghiên cứu
khoa học. Như vậy, kiến thức của HS được xây dựng một cách hệ thống và
vững chắc, năng lực sáng tạo của HS từng bước được phát triển.
Hình thức dạy học cần phải phù hợp với phương pháp tổ chức HĐ nhận
thức. Với phương pháp tổ chức HĐ nhận thức theo hướng dạy học giải quyết
vấn đề thì hình thức dạy học tương ứng là hình thức dạy học nhóm. Nếu như

12


tiến trình dạy học giải quyết vấn đề chia thành các pha với các đặc trưng riêng
thì hình thức dạy học nhóm ứng với các pha ấy cũng có những đặc điểm khác
nhau.
1.3.2. Hình thức hoạt động nhóm trong các pha của tiến trình dạy học giải

quyết vấn đề
Ngày nay, làm việc và học tập theo nhóm là một xu thế phổ biến và tất
yếu. Dạy học nhóm tại lớp có một lịch sử lâu đời và hình thức dạy học này
đang được áp dụng rộng rãi, hiệu quả trên thế giới. Việc cộng tác giữa các
thành viên trong nhóm và giữa các nhóm với nhau là tự giác, tự nguyện dưới
sự tổ chức, điều khiển và hướng dẫn của GV.
a) Khái niệm hoạt động nhóm
Trong dạy học, HĐ nhóm là hình thức tổ chức cho HS học tập, thảo luận
theo từng nhóm, cùng nhau giải quyết một nhiệm vụ học tập cụ thể nào đó
giúp HS tự chiếm lĩnh kiến thức, hiểu thấu đáo vấn đề và phát triển những kĩ
năng trí tuệ cần thiết.
Cơ sở của việc tổ chức HĐ nhóm gồm triết học, tâm lí học, xã hội học,
sư phạm học. Tổ chức HĐ nhóm cần tuân thủ 5 nguyên tắc: Phụ thuộc tích
cực; trách nhiệm cá nhân; tương tác tích cực trực tiếp; kĩ năng xã hội; đánh
giá rút kinh nghiệm.
b) Bản chất của quá trình dạy học nhóm
Trong phương pháp dạy học, khi tổ chức HĐ nhóm, ta lấy HS làm trung
tâm tiếp cận từ việc dạy cho tới việc học vì hiệu quả thực tế của người học.
Sự tác động giữa 3 thành tố: GV, HS và tri thức được diễn ra trong môi
trường HĐ nhóm, trong đó:
+ HS là chủ thể tích cực của HĐ học, tự mình tìm ra tri thức bằng chính HĐ
của bản thân và sự hợp tác với bạn, với GV.

13


+ Nhóm là môi trường xã hội cơ sở, là nơi diễn ra quá trình hình thành giao
lưu giữa các HS với nhau và giữa HS với GV làm cho các tri thức cá nhân
được xã hội hoá.
+ GV là người hướng dẫn, tổ chức, điều khiển HĐ của các nhóm HS, giúp HS

tự tìm ra tri thức.
+ Tri thức được HS tự tìm ra trong HĐ hợp tác với bạn, với GV.
Như vậy, bản chất của quá trình dạy học nhóm là quá trình thực hiện những
biện pháp có cơ sở khoa học để tổ chức, điều khiển mối tương tác giữa các
thành tố: GV, nhóm HS và tri thức làm cho chúng vận động và phát triển theo
một trật tự nhất định.
c) Hình thức hoạt động nhóm trong các pha của tiến trình dạy học giải quyết
vấn đề
- Trong pha thứ nhất: Chuyển giao nhiệm vụ, bất ổn hoá tri thức, phát biểu
vấn đề
Bằng nhiều phương pháp khác nhau, GV dẫn dắt và giao cho HS một
nhiệm vụ có tiềm ẩn vấn đề. Thường thì, GV sẽ đặt một câu hỏi chung (chứa
đựng vấn đề) cho cả lớp và mỗi cá nhân HS sẽ tự lực suy nghĩ để trả lời. Khi
gặp khó khăn, có nhu cầu trao đổi, HS có thể quay sang bên cạnh để hỏi các
bạn cùng bàn, cùng tổ của mình. Như vậy, trong tình huống học tập này, các
nhóm nhỏ có thể được thành lập một cách ngẫu nhiên, phù hợp với quy luật
xã hội của một lớp học.
Cá nhân HS phát biểu ý kiến trả lời cho câu hỏi của GV. Dưới sự hướng
dẫn của GV, HS từ chỗ quan tâm đến nhiệm vụ đặt ra đến chỗ sẵn sàng nhận
và tự nguyện thực hiện nhiệm vụ. Lúc này, các nhóm nhỏ 2 – 4 em tích cực
thảo luận và tranh luận hơn để tìm hướng giải quyết nhiệm vụ đặt ra. Trong
quá trình giải quyết nhiệm vụ đó, quan niệm và giải pháp ban đầu của mỗi HS
trong nhóm được thử thách, chọn lọc và mỗi cá nhân ý thức được khó khăn.

14


Lúc này, vấn đề đối với HS xuất hiện, dưới sự hướng dẫn của GV vấn đề đó
được chính thức diễn đạt.
- Trong pha thứ 2: Học sinh hành động độc lập, tích cực, trao đổi, tìm tòi giải

quyết vấn đề
Sau khi đã phát biểu vấn đề, HS độc lập HĐ, xoay trở để vượt qua khó
khăn. Một xu hướng chung trong việc giải quyết các vấn đề khó khăn là tập
trung tư duy của tập thể, là HĐ nhóm. Lúc này các nhóm trung bình được
thành lập một cách có chủ định theo sự chỉ đạo của GV. GV cần thể hiện rõ
vai trò định hướng của mình mà trước tiên thể hiện ở việc chia nhóm HS.
Không nên chia các nhóm HS quá nhỏ vì số lượng phương tiện dạy học (TN,
mô hình,…) cần cung cấp cho các nhóm quá nhiều. Cũng không nên chia các
nhóm HS quá lớn vì như vậy các em sẽ khó HĐ, bàn bạc, thảo luận chung với
nhau. Tùy thuộc vào điều kiện phương tiện dạy học hoặc bàn ghế, không gian
lớp học, số lượng HS,….mà có thể chia lớp thành 4, 5 hoặc 6 nhóm.
Trong quá trình tìm tòi giải quyết vấn đề, có thể do chủ định hoặc ngẫu
nhiên mà mỗi nhóm sẽ có một nhóm trưởng để điều hành quá trình HĐ của
nhóm. Trong quá trình này, HS diễn đạt, trao đổi với các bạn trong nhóm về
cách thức cụ thể để giải quyết vấn đề: Hoặc là sự suy luận từ các kiến thức đã
biết, hoặc là các thao thác để nghiên cứu TN. Qua trao đổi, tranh luận, các
giải pháp cụ thể được thống nhất và được thực hiện với sự đóng góp công sức,
trí tuệ chung của cả nhóm. Quá trình này diễn ra dưới sự hướng dẫn của GV,
hành động của HS được định hướng phù hợp với tiến trình nhận thức khoa
học. Qua quá trình dạy học nhóm trong mỗi kì học, năm học, cùng với sự phát
triển năng lực giải quyết vấn đề của HS thì tính chủ động, tích cực, sáng tạo
của mỗi cá nhân trong HĐ nhóm và tính tích cực của mỗi nhóm ngày càng
được tăng cường và nâng cao. Sự định hướng của GV đối với HĐ nhóm từ
chỗ hướng dẫn trình tự HĐ, nội dung thảo luận, cách thức trình bày đến chỗ
chỉ đưa ra những gợi ý để nhóm có thể tự tìm tòi, huy động hoặc xây dựng

15


những kiến thức và cách thức HĐ thích hợp để giải quyết các nhiệm vụ mà

nhóm đảm nhận.
- Trong pha thứ 3: Tranh luận, thể chế hoá, vận dụng tri thức mới
Dưới sự hướng dẫn của GV, các nhóm HS tranh luận, bảo vệ kết quả HĐ
của nhóm mình. Trong tình huống này, không chỉ có nhóm trưởng hay người
đại diện cho nhóm tranh luận mà mỗi thành viên trong nhóm cũng có quyền
và cơ hội phát biểu ý kiến trước lớp. Như vậy, quá trình tranh luận, bảo vệ tri
thức đã dần dần gộp các nhóm trung bình thành nhóm lớn hơn, đó chính là cả
lớp học. Khi nhiệm vụ thống nhất, thể chế kiến thức được đặt ra, chính tính xã
hội của lớp đã xóa nhòa ranh giới giữa các nhóm. Trong tình huống này, GV
chính là người điều hành nhóm, chính xác hoá, bổ sung, thể chế hóa tri thức
mới. HS chính thức ghi nhận tri thức mới và vận dụng.
d) Những ưu điểm và nhược điểm của hình thức dạy học nhóm
- Ưu điểm:
+ Việc học tập theo nhóm giúp HS có thể cùng nhau đạt được các kết quả mà
các em khó có thể làm được một mình, bằng cách mỗi người đóng góp một
phần hiểu biết của mình, để rồi tất cả hợp lại thành một “bức tranh tổng thể”.
+ Việc học nhóm nếu được tổ chức tốt thì sẽ hình thành và phát triển nhân
cách, năng lực của HS trong HĐ. Học qua làm, qua khắc phục sai lầm, học
qua giao tiếp, trình bày ý kiến với người khác, với thực tiễn.
+ GV có cơ hội tận dụng ý kiến và kinh nghiệm của người học.
+ Việc sử dụng dạy học nhóm sẽ cải thiện quan hệ của HS với nhau, tạo cho
lớp học không khí tin cậy, khuyến khích hơn. Hầu hết mọi người ai cũng thích
HĐ giao tiếp xã hội, việc chia nhóm sẽ xây dựng được thái độ tích cực, chủ
động của người học.
- Nhược điểm:

16